Порушує закони фізики: золото не плавиться при температурі в 3 рази вищій, ніж у Сонця

Фізики з Національної прискорювальної лабораторії SLAC (США) здійснили справжній науковий прорив під час експерименту, який показав, що золото може долати фізичну межу того, наскільки воно може бути гарячим без руйнування структури. Насправді це відкриття стало побічним продуктом іншого дослідження, яке засвідчило, що 40-річна теорія про ентропійну катастрофу твердих тіл не вірна. Золото і тверді тіла можуть витримувати дуже високу температуру, якщо їх нагрівати дуже швидко. Дослідження опубліковано в журналі Nature, пише Interesting Engineering.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Метою досліджень американських фізиків було вивчення методів вимірювання температури в дуже гарячих місцях, таких як ядра планет і термоядерні реактори. Температуру там дуже складно вимірювати з високою точністю. Через це страждають теоретичні моделі, і ця проблема існує вже давно.

Тому фізики створили новий метод вимірювання температури в екстремально гарячому середовищі. Для цього вчені використовували лазер для того, щоб дуже сильно нагріти шматочок золота завтовшки всього в кілька нанометрів (один нанометр дорівнює одній мільярдній частині метра). У результаті виникло дуже яскраве рентгенівське випромінювання. Коли атоми золота вібрували під дією тепла, рентгенівське випромінювання розсіювалося, його частота змінювалася, і це дало змогу виміряти з високою точністю температуру атомів.

Але вчених сильно здивувало те, що золото змогло нагрітися до температури 18 726 градусів Цельсія без плавлення, хоча температура плавлення дорогоцінного металу становить 1064 градуси Цельсія. Для порівняння температура поверхні Сонця становить 5500 градусів Цельсія. Тобто золото витримало майже в 3,5 раза більшу температуру. При цьому золото не розплавилося і зберегло свою тверду кристалічну структуру.

За словами вчених, експеримент показав, що золото перевищує теоретичний поріг, за якого тверді тіла мають руйнуватися. І це спростовує 40-річну теорію про поведінку твердих тіл за дуже високої температури.

За словами фізиків, дані експерименту кидають виклик теорії, відомій як ентропійна катастрофа. Вона свідчить, що існує чітка верхня межа того, наскільки сильно можна нагріти твердий матеріал, перш ніж він раптово розплавиться або випарується. Але ця межа була сильно перевищена під час дослідження.

Науковці кажуть, що золото не розплавилося і не його структура не зруйнувалася навіть при температурі, яка в 17 разів перевищує його температуру плавлення, тому що дорогоцінний метал нагріли так швидко, що структура золота не встигла зруйнуватися. Йдеться про трильйонні частки секунди.

Нагадуємо, що фізики довели, що мрії алхіміків про перетворення інших металів на золото, є реальністю. Але, якщо алхіміки таким чином хотіли стати дуже багатими, то у вчених не вийде це зробити, і Фокус писав чому.

Також Фокус писав про те, що нове ядерне паливо NASA змінить польоти в глибокий космос. Вчені провели випробування америцію-241 як альтернативного ядерного палива для радіоізотопних генераторів, що забезпечують енергією космічні апарати.